ロボット工学向け MATLAB および Simulink
ロボティクスのアイデアやコンセプトを実世界の環境でシームレスに動作する自律型システムに転換
Robotics researchers and engineers use MATLAB® and Simulink® to design, simulate, and verify every aspect of autonomous systems, from perception to motion.
- Model robotic systems down to the finest details such as sensor noise and motor vibration.
- Simulate robotic systems with accurate kinematics, dynamics, and contact properties.
- Design and optimize both high-level autonomy and low-level control.
- Synthesize and analyze sensor data with a maintained library of algorithms.
- Verify robot design or algorithm gradually, from simulation to hardware-in-the-loop (HIL) test.
- Deploy algorithms to robots via ROS or directly to microcontrollers, FPGAs, PLCs, and GPUs.
“Model-Based Design and automatic code generation enable us to cope with the complexity of Agile Justin’s 53 degrees of freedom. Without Model-Based Design it would have been impossible to build the controllers for such a complex robotic system with hard real-time performance.”
Berthold Bäuml, German Aerospace Center (DLR)
Customer Success
ハードウェア プラットフォームの設計
3D 剛体メカニズム (車両プラットフォームやマニピュレーター アームなど) やアクチュエーター ダイナミクス (メカトロニクスや流体システムなど) の設計と解析。 既存の CAD ファイル をダイレクトに使用して作業できます。これは、URDF ファイルを直接 Simulink にインポートするか、SolidWorks や Onshapeなどの CAD ソフトウェアから可能です。摩擦などの制約条件や、電気、油圧、空気圧および他のコンポーネントによる マルチ ドメイン システムのモデル を追加します。運用が開始されたら、設計モデルをデジタルツインとして再利用します。
プランニングおよび意思決定
自己位置推定および環境地図作成 (SLAM)により、LiDAR センサーデータを使用して環境マップを作成します。
制約的環境におけるナビゲーションは、パスおよび動作プランニング用アルゴリズムの設計により行います。パスプランナーを使用し、どのようなマップ上でも無障害のパスを計算します。
不確実性に直面した際、ロボットによる意思決定が可能なアルゴリズムを設計し、協調的環境で安全に動作を実行します。意思決定に必要な条件とアクションを定義するため、ステート マシンを実装します。
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h2>他のプラットフォームおよびターゲットとの通信
CAN、EtherCAT、802.11 を含む複数のプロトコルを使用して、組み込みターゲットと通信します。デジタル、RF、その他のワイヤレス技術を使用して、TCP/IP、UDP、I2C、SPI、MODBUS および Bluetooth シリアルプロトコル対応の ハードウェアに接続します。
関連情報
Hardware Interface Supports
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“With MATLAB and Simulink we can use a single environment for control algorithm development, debugging, data analysis, and more—instead of switching between multiple tools. That integration reduces overall project development time and the chances of introducing errors.”
Dr. John Wen, Rensselaer Polytechnic Institute
ロボティクスの研究者やエンジニアは、MATLAB および Simulink をアルゴリズムの設計やチューニング、現実世界のシステムのモデリング、コードの自動生成などに使用し、そのすべてを単一のソフトウェア環境で行っています。
MATLAB と Simulink を使用すれば、次のことが可能になります。
- 開発したアルゴリズムでロボットに接続し、制御。
- ハードウェア非依存のアルゴリズムを開発し、Robot Operating System (ROS) に接続。
- さまざまなセンサーやアクチュエータに接続し、制御信号の送信や多様なデータの解析が可能。
- C/C++、VHDL/Verilog、ストラクチャード テキスト、CUDA をはじめとする多数の言語で、マイクロコントローラー、FPGA、PLC、GPUなどの組み込みターゲット用コードを自動生成し、手作業によるコーディングを削減。
- 既成のハードウェア サポート パッケージを使用して Arduino や Raspberry Pi といった低コスト ハードウェアに接続。
- 共有可能なコードやアプリケーションを作成し、設計のレビューを簡素化。
- レガシーコード使用して既存のロボティクステムと統合。
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